為全面探究船體與水壩發(fā)生碰撞摩擦?xí)r的力學(xué)變化規(guī)律,對水壩與船體的摩擦碰撞過程展開分析。計算碰撞接觸時二者間的相對加速度,在確定作用于水壩的碰撞沖量數(shù)值的同時,完成水壩與船體間的力學(xué)碰撞作用解析。在此基礎(chǔ)上,定義摩擦損傷形變的實際數(shù)量級水平,通過碰撞力與能量吸收數(shù)值同步計算的方式,實現(xiàn)船體與水壩的摩擦結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究。仿真實驗結(jié)果表明,在發(fā)生碰撞摩擦?xí)r,隨著BPI力學(xué)系數(shù)指標的增大,船體與水壩結(jié)構(gòu)間的承擔(dān)壓力總量呈現(xiàn)逐漸遞增的變化趨勢,符合水壩與船體摩擦碰撞過程中的力學(xué)變化規(guī)律。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

摩擦碰撞模擬Fig.2frictioncollisionsimulation

何??逶亓鞫運?穎礱嬖斐傻哪Σ僚鱟簿?值；，分別為2個不同的載流量摩擦應(yīng)用系數(shù)。2船體與水壩的摩擦結(jié)構(gòu)響應(yīng)研究（冰載荷）在水壩與船體間碰撞能力解析條件的支持下，按照摩擦損傷形變計算、碰撞力確定、能量吸收度量的處理流程，實現(xiàn)船體與水壩結(jié)構(gòu)之間的摩擦響應(yīng)研究。2.1摩擦損傷形變在船體與水壩發(fā)生膨脹時，摩擦損傷并不是大面積存在的，而是以一個位置節(jié)點作為發(fā)生單元，向著外圍區(qū)間不斷擴散，故該節(jié)點處的摩擦損傷形變量最大，而其它區(qū)域內(nèi)的損傷情況則相對較輕（見圖1）[4]。圖1船體摩擦損傷Fig.1HullfrictiondamageOλD假設(shè)在碰撞力作用下，可將船體摩擦損傷的原始位置節(jié)點定義為，由該節(jié)點向外衍射的損傷形變波長為，在作用于水壩表面碰撞沖量保持為的前提下，可將由該次碰撞引起的摩擦損傷形變量定義為：L=Dλq√|f1f2|，q=QO。(3)f1f2qQO式中：為碰撞作用力的第一次沖擊條件；為碰撞作用力的最后一次沖擊條件；為由點外延節(jié)點指向中心節(jié)點的實際摩擦向量。2.2碰撞力g0g1碰撞力是一種真實存在的物理力學(xué)作用效果，隨著水壩結(jié)構(gòu)與船體表面損傷程度的增加，由摩擦效果帶來的力學(xué)影響也逐漸增大，從而導(dǎo)致碰撞接觸表面出現(xiàn)不可逆的形變現(xiàn)象。在不考慮混亂水流影響作用的情況下，有碰撞帶來的摩擦損傷形變越大，碰撞表面所承載的力學(xué)作用效果也就越強，即平均碰撞沖量數(shù)值越大。在此條件下，設(shè)為原始情況下船體所承擔(dān)的摩擦損傷度量值，為碰撞發(fā)生時船體所承擔(dān)的摩擦損傷度量值，聯(lián)立式（3），可將水壩與船體之間的碰撞力實值表示為：F′=g1g0√ω(L2+1)χ·


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